java编程—如何搭建Keepalived+Nginx+Tomcat高可用负载均衡架构

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java编程—如何搭建Keepalived+Nginx+Tomcat高可用负载均衡架构

欧阳愠斐 2018-09-11 13:32:20 浏览1238
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一.概述

初期的互联网企业由于业务量较小,所以一般单机部署,实现单点访问即可满足业务的需求,这也是最简单的部署方式,但是随着业务的不断扩大,系统的访问量逐渐的上升,单机部署的模式已无法承载现有的业务量,需要进行服务集群化部署,本文主要介绍服务端Tomcat多实例部署,以及如何保证web服务的高可用方案。

  • Nginx 是一个高性能的 HTTP反向代理服务器
  • Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案,可以利用其来避免服务的单点故障
  • Tomcat 是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器,属于轻量级应用服务器。

二. Nginx的高可用负载均衡架构

如下图:为典型的Tomcat服务多实例部署的架构图

java编程如何搭建Keepalived+Nginx+Tomcat高可用负载均衡架构

 

  • (1)用户通过域名请求到DNS,由DNS解析域名后返回对应的IP地址,该IP及为Keepalived映射服务器的虚拟IP
  • (2)通过该虚拟IP访问到对应的负载均衡器(Nginx),这里Nginx部署两个,然后通过Keepalived来保证NG的高可用,正常情况下由Keepalived-M将虚拟IP映射转发至Nginx-M,如果Nginx-M出现故障,此时Keepalived会切换至Keepalived-S开始工作,从而保证了NG的单点故障问题。
  • (3)通过Nginx负载均衡器,将请求路由到对应的Tomcat服务。

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三. 搭建Keepalived + Nginx + Tomcat的高可用负载均衡架构

  1. 需要准备的软件
  • (1)apache-tomcat-8.5.16.tar.gz
  • (2)nginx-1.12.2.tar.gz
  • (3)keepalived-1.3.9.tar.gz

2.服务器准备

两台服务器如:192.168.10.11,192.168.10.12

3.安装需要的依赖包

$ yum -y install gcc gcc-c++ automake pcre pcre-devel zlib zlib-devel open openssl-devel

4.安装

4.1 安装Tomcat

(1)分别在两台服务器中安装Tomcat,解压apache-tomcat-8.5.16.tar.gz及可完成安装。

4.2 安装Nginx

  • (1)解压安装包:tar -zxvf nginx-1.12.2.tar.gz
  • (2)进入到nginx-1.12.2目录:cd nginx-1.12.2
  • (3)编译:

$ ./configure --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --prefix=/usr/local/nginx

$ sudo make && sudo make install

4.3 安装Keepalived

  • (1)解压安装包:tar -zxvf keepalived-1.3.9.tar.gz
  • (2)进入到keepalived-1.3.9目录:cd keepalived-1.3.9
  • (3)执行编译:

$ ./configure --prefix=/usr/local/keepalived --sysconf=/etc

$ sudo make && sudo make install

5 配置

5.1 分别配置两台服务器的Nginx

  • (1)分别修改两台服务器nginx配置文件,vi /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
  • (2)内容如下:

#nginx进程数

worker_processes 1;

#单个进程最大连接数

events {

worker_connections 1024;

}

#http服务器配置

http {

include mime.types;

default_type application/octet-stream;

sendfile on;

#长连接超时时间,单位是秒

keepalive_timeout 65;

#upstream负载均衡配置,配置路由到tomcat的服务地址以及权重

upstream localhost{

server 192.168.10.11:8080 weight=2;

server 192.168.10.12:8080 weight=2;

}

#虚拟主机的配置

server {

#监听端口

listen 80;

#域名可以有多个,用空格隔开

server_name localhost;

location / {

root html;

index index.html index.htm;

#nginx跟后端服务器连接超时时间(代理连接超时)

proxy_connect_timeout 3;

#后端服务器数据回传时间(代理发送超时)

proxy_send_timeout 30;

#连接成功后,后端服务器响应时间(代理接收超时)

proxy_read_timeout 30;

proxy_pass http://localhost;

}

error_page 500 502 503 504 /50x.html;

location = /50x.html {

root html;

}

}

}

5.2 主Keepalived配置

  • (1)修改11服务器的keepalived配置文件,vi /etc/keepalived/keepalived.conf
  • (2)内容如下:

! Configuration File for keepalived

#全局配置

global_defs {

#keepalived切换的时候,发消息到指定的email,可配置多个email

notification_email {

feinik1@foxmail.com

feinik2@foxmail.com

}

#通知邮件从哪个地址发出

notification_email_from feinik@foxmail.com

#通知邮件的smtp地址

smtp_server smtp.exmail.qq.com

#连接smtp服务器的超时时间,单位秒

smtp_connect_timeout 30

#Keepalived的机器标识,一个网络内保持唯一

router_id nginx-master

}

#执行脚本配置

vrrp_script chk_nginx {

#脚本所在路径

script "/home/project/keepalived/check_nginx.sh"

#脚本执行间隔时间,秒

interval 2

#优先级

weight 2

}

#keepalived实例配置

vrrp_instance VI_1 {

#指定实例的初始状态,MASTER或BACKUP两种状态,并且需要大写

state MASTER

#实例绑定的网卡

interface ens33

#虚拟路由标识,是一个数字,整个VRRP内唯一,如果keepalived配置了主备,需要相同

virtual_router_id 51

#优先级,数值愈大,优先级越高

priority 100

#MASTER与BACKUP之间同步检查的时间间隔,单位为秒

advert_int 1

#通信验证

authentication {

auth_type PASS

auth_pass feinik

}

#追踪外围脚本

track_script {

#这里配置vrrp_script的名称

chk_nginx

}

#虚拟ip配置,可配置多个

virtual_ipaddress {

192.168.10.200

}

}

5.3 备Keepalived配置

  • (1)修改12服务器的keepalived配置文件,vi /etc/keepalived/keepalived.conf
  • (2)内容如下:

! Configuration File for keepalived

#全局配置

global_defs {

#keepalived切换的时候,发消息到指定的email,可配置多个email

notification_email {

feinik1@foxmail.com

feinik2@foxmail.com

}

#通知邮件从哪个地址发出

notification_email_from feinik@foxmail.com

#通知邮件的smtp地址

smtp_server smtp.exmail.qq.com

#连接smtp服务器的超时时间,单位秒

smtp_connect_timeout 30

#Keepalived的机器标识,一个网络内保持唯一

router_id nginx-master

}

#执行脚本配置

vrrp_script chk_nginx {

#脚本所在路径

script "/home/project/keepalived/check_nginx.sh"

#脚本执行间隔时间,秒

interval 2

#优先级

weight 2

}

#keepalived实例配置

vrrp_instance VI_1 {

#指定实例的初始状态,MASTER或BACKUP两种状态,并且需要大写

state BACKUP

#实例绑定的网卡

interface ens33

#虚拟路由标识,是一个数字,整个VRRP内唯一,如果keepalived配置了主备,需要相同

virtual_router_id 51

#优先级,数值愈大,优先级越高

priority 99

#MASTER与BACKUP之间同步检查的时间间隔,单位为秒

advert_int 1

#通信验证

authentication {

auth_type PASS

auth_pass feinik

}

#追踪外围脚本

track_script {

#这里配置vrrp_script的名称

chk_nginx

}

#虚拟ip配置,可配置多个

virtual_ipaddress {

192.168.10.200

}

}

5.4 Nginx状态检查脚本创建

(1)新建Nginx的状态检查脚本:check_nginx.sh

(2)内容如下:

#!/bin/sh

NGINX=/usr/common/nginx/sbin/nginx

PORT=80

nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"

#echo $?

if [ $? -ne 0 ];then

$NGINX -s stop

#这里再次尝试启动NG

$NGINX

sleep 5

nmap localhost -p $PORT | grep "$PORT/tcp open"

[ $? -ne 0 ] && cd /usr/common/keepalived/sbin && pkill keepalived

echo "stoped"

fi

4 运行测试

  • (1)为了更直观的查看到keepalived切换的效果,将11服务器中的nginx的upstream服务只配置11的tomcat服务地址,12服务器中的upstream服务只配置12的tomcat服务地址,这样只需要观察将11服务器中的nginx关闭看使用虚拟ip是否可以访问到12服务器的tomcat。
  • (2)分别启动两个服务器中的tomcat、nginx、keepalived,访问虚拟ip:192.168.10.200,可以查看到访问的是主keepalived服务器的tomcat

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  •  
  • image.png
  • (3)关闭11服务器的nginx,nginx -s stop,再次访问虚拟ip,如下:说明主keepalived通过配置的脚本检测到了本服务的nginx服务挂掉了,所以立马切换至了备的keepalived,这时12服务器的keepalived升为了主,所以就访问到了12服务器的tomcat。

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